一种分布式光储微电网调频控制方法与流程

本发明涉及一种分布式光储微电网调频控制方法，属于可再生能源发电领域。

背景技术：

1、随着配电台区、微电网中分布式光伏渗透率不断升高，配电台区、微电网的调频能力、调频容量愈发不足。传统仅依赖于微电网系统内的储能系统进行调频控制，需要较高的投资维护成本，且未有效利用光伏发电的调节潜力。因此亟需合适的光伏发电系统与储能系统联合调频的控制方案。

2、分布式光储微电网在进行调频控制时，多采用传统的定控制策略参数的下垂控制方式。该方式无法根据频率偏差、频率变化率大小自适应整定控制策略参数，缺乏一定的灵活性，且易造成调节精度不足的问题。因此亟需能够对控制策略参数进行自适应调整的光伏发电系统与储能系统联合调频的控制方案。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种分布式光储微电网调频控制方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一方面，本发明提供了一种分布式光储微电网调频控制方法，包括以下步骤：

4、分别采集分布式光储微电网系统的实时频率值与频率变化率，根据实时频率值是否在分布式光储微电网系统的频率调节死区内判断是否进行频率调节控制，若实时频率值在分布式光储微电网系统的频率调节死区内则不进行频率调节控制，若实时频率值在分布式光储微电网系统的频率调节死区外则进行频率调节控制；

5、频率调节控制步骤具体如下：

6、根据分布式光储微电网系统的实时频率值计算分布式光储微电网系统的频率偏差，通过分布式光储微电网系统的实时频率值、频率变化率以及频率偏差进行模糊推理，得到分布式光储微电网系统的初步功率指令；

7、采集光伏阵列的运行状态与储能装置的soc状态，根据光伏阵列的运行状态与储能装置的soc状态将分布式光储微电网系统的初步功率指令分解为光伏阵列调频控制指令和储能装置调频控制指令，分别下发给光伏阵列和储能装置，执行频率调节控制。

8、作为本发明的优选实施方式，当采集分布式光储微电网系统的实时频率值在分布式光储微电网系统的频率调节死区内时，光伏阵列需预留一定的功率储备为参与频率调节控制做准备，具体步骤如下：

9、采集光伏阵列当前功率与光伏阵列当前电压，对采集的光伏阵列当前功率与光伏阵列当前电压进行求电导增量计算，计算公式如下：

10、

11、其中：gpv为光伏阵列的电导增量；ppv为光伏阵列当前功率；upv为光伏阵列当前电压；

12、当计算所得光伏阵列的电导增量gpv＝0时，则将该点视为光伏阵列的最大功率点，通过偏离最大功率点对光伏阵列进行自适应降功率控制，通过自适应降功率控制为光伏阵列预留功率储备。

13、作为本发明的优选实施方式，通过模糊推理得出光伏阵列的降功率大小，通过模糊推理得出光伏阵列的降功率指令值，通过降功率指令值控制最大功率点的偏离大小，所述降功率指令值的具体推理步骤为：

14、采集分布式光储微电网系统的实时频率值，根据实时频率值计算频率偏差；

15、若频率偏差小于预设值，则光伏阵列降功率指令值适应性调低，若频率偏差大于预设值，则光伏阵列降功率指令值适应性调高。

16、作为本发明的优选实施方式，当分布式光储微电网系统的实时频率值跌出分布式光储微电网系统的频率调节死区下限时，所述模糊推理规则如下：

17、当频率偏差小于其预设值且频率变化率小于其预设值时，输出的分布式光储微电网系统初步指令值大于分布式光储微电网系统当前功率且等于其最小预设值；

18、当频率偏差大于其预设值且频率变化率小于其预设值时，输出的分布式光储微电网系统初步指令值大于分布式光储微电网系统当前功率且介于其最小预设值与最大预设值之间；

19、当频率偏差小于其预设值且频率变化率大于其预设值时，输出的分布式光储微电网系统初步指令值大于分布式光储微电网系统当前功率且介于其最小预设值与最大预设值之间；

20、当频率偏差大于其预设值且频率变化率大于其预设值时，输出的分布式光储微电网系统初步指令值大于分布式光储微电网系统当前功率且等于其最大预设值。

21、作为本发明的优选实施方式，当分布式光储微电网系统的实时频率值超出分布式光储微电网系统的频率调节死区上限时，所述模糊推理规则如下：

22、当频率偏差小于其预设值且频率变化率小于其预设值，输出的分布式光储微电网系统初步指令值小于分布式光储微电网系统当前功率且等于其最小预设值；

23、当频率偏差大于其预设值且频率变化率小于其预设值时，输出的分布式光储微电网系统初步指令值小于分布式光储微电网系统当前功率且介于其最小预设值与最大预设值之间；

24、当频率偏差小于其预设值且频率变化率大于其预设值时，输出的分布式光储微电网系统初步指令值小于分布式光储微电网系统当前功率且介于其最小预设值与最大预设值之间；

25、当频率偏差大于其预设值且频率变化率大于其预设值时，输出的分布式光储微电网系统初步指令值小于分布式光储微电网系统当前功率且等于其最大预设值。

26、作为本发明的优选实施方式，在将分布式光储微电网系统的初步功率指令分解为光伏阵列调频控制指令和储能装置调频控制指令时，若光伏阵列中的某台光伏逆变器处于闭锁、故障状态或储能装置soc状态低于所设置的最低下限，则根据当前光伏阵列与储能装置soc的运行状态重新分解分布式光储微电网系统的初步功率指令。

27、另一方面，本发明还提供了一种分布式光储微电网调频控制系统，包括母线pt、光伏阵列、储能装置以及控制器；

28、所述控制器包括数据采集与处理模块、模糊推理机以及控制指令输出模块；

29、所述母线pt与分布式光储微电网系统母线相连，用于采集分布式光储微电网系统的实时频率值与频率变化率，并上传至采集与处理模块中；

30、所述数据采集与处理模块用于采集光伏阵列的运行状态以及储能装置的soc状态，并根据上传的分布式光储微电网系统的实时频率值计算分布式光储微电网系统的频率偏差；

31、所述模糊推理机用于根据由数据采集与处理模块得到的分布式光储微电网系统的频率偏差、实时频率值以及频率变化率，进行模糊推理，得到分布式光储微电网系统的初步功率指令；

32、所述控制指令输出模块用于根据光伏阵列的运行状态以及储能装置的soc状态，将分布式光储微电网系统的初步功率指令分解为光伏阵列调频控制指令和储能装置调频控制指令，并分别下发给光伏阵列与储能装置。

33、再一方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任一实施例所述的方法。

34、再一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的方法。

35、本发明具有如下有益效果：

36、1、本发明能在尽可能保证光伏发电量损失最小的情况下，充分利用光伏阵列的调频潜力，实现光储系统协同参与微电网的频率调节控制。

37、2、本发明能够在系统调频控制过程中根据实时频率值和频率变化率大小自适应调整和优化控制策略参数，提高微电网系统的运行稳定性。